Belajar Rangkaian Listrik Seri dan Paralel serta Hukum Kirchhoff

Belajar Rangkaian Listrik Seri dan Paralel serta Hukum Kirchhoff
Ilustrasi.(Freepik)

Eksis satu sakelar yang dapat digunakan Demi menyalakan beberapa lampu sekaligus. Tetapi Eksis juga satu sakelar yang hanya dapat digunakan Demi menyalakan satu lampu saja. Menyala atau tidaknya lampu listrik tergantung pada rangkaian listrik. 

Pada rangkaian listrik yang Tak Mempunyai percabangan kabel, rangkaian tersebut disebut rangkaian seri. Ketiadaan percabangan kabel pada rangkaian listrik seri mengakibatkan Kategori listrik akan terputus Apabila salah satu ujung kabel terputus, sehingga arus Tak Eksis yang mengalir di dalam rangkaian dan seluruh lampu akan Wafat. 

Pada rangkaian listrik yang Mempunyai percabangan kabel, rangkaian tersebut disebut rangkaian paralel. Apabila salah satu ujung kabel terputus, arus listrik akan tetap mengalir pada kabel lain yang Tetap terhubung dan beberapa lampu lainnya akan tetap menyala. 

Nah, Eksis beberapa Ciri rangkaian listrik yang perlu kita ketahui. Lebih jelasnya simak penjelasan berikut seperti dilansir dari Kitab Ilmu Pengetahuan Alam/Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Demi SMP/MTs Kelas IX Semester 1 yang ditulis Siti Zubaidah dkk.  

Cek Artikel:  UIII dan Menteri Keyakinan Perkuat Peran Indonesia sebagai Pusat Toleransi dan Keilmuan Islam Dunia

Bayangkan mobil yang masuk dari jalur Penting akan berpisah di persimpangan jalan dan menuju tujuan masing-masing. Jumlah mobil yang masuk dan keluar jalur akan tetap sama. Hal ini juga berlaku pada listrik.    

Menurut hukum Kirchhoff, besar arus listrik yang masuk ke dalam titik cabang kawat penghantar nilainya sama dengan besar arus listrik yang keluar dari titik cabang kawat penghantar tersebut.

Secara matematis, pada setiap titip cabang berlaku rumus berikut.

∑ I masuk = ∑ I keluar

Apabila diketahui besar arus listrik I1 = 2 A, I2 = I3 = 4 A, dan I4  = 5 A pada gambar di Rendah ini, berapa besar arus I5?

Berikut jawabannya.

∑ I masuk = ∑ I keluar

I1 + I4 + I5 = I2 + I3

I5 = (I2 + I3) = (I1 + I4) = (4 + 4) – (2 + 5) = 1 A.

Jadi, besar arus listrik yang mengalir pada I5 adalah 1 ampere.

Cek Artikel:  45 Air Tanah di Jakarta Terkontaminasi Bakteri Berbahaya

Pada suatu rangkaian listrik, hambatan listrik juga dapat dipasang secara seri dan paralel seperti pada lampu dan baterai. Pola pemasangan hambatan listrik ini Rupanya juga memengaruhi besar arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian listrik. 

a. Rangkaian hambatan listrik seri.

Pada rangkaian seri, kuat arusnya bernilai sama tetapi tegangannya berbeda-beda. Ini kesimpulannya.

V1 ≠ V2 ≠ … ≠ Vn

Vtotal = V1 + V2 + … + Vn

Menurut hukum Ohm.

V1 = I ∙ R1

V2 = I ∙ R2

Vtotal = IR1 + IR2 = I (R1 + R2)

Karena Vs = I ∙ Rs = Vtotal, maka Rs = R1 + R2

Apabila Eksis n buah hambatan yang disusun secara seri,

Rs = R1 + R2 + …. + Rn.

b. Rangkaian hambatan listrik paralel.

Pada rangkaian paralel, tegangan listrik bernilai sama tetapi besar kuat arusnya berbeda. Karena itu,

I1 ≠ I2  ≠ … ≠ In

Menurut hukum Ohm

I1 = V/R1 dan I2 = V/R2

Itotal = I1 + I2

Itotal = V/R1 + V/R2 = V (1/R1 + 1/R2)

Karena  Itotal  = V/Rp, maka 1/Rp = 1/R1 + 1/R2

Dengan demikian, Demi n buah hambatan paralel:

1/Rp = 1/R1 + 1/R1 + … + 1/Rn

3.  Rangkaian GGL dan Hukum Ohm pada rangkaian tertutup.

Baterai baru yang belum dipakai umumnya Mempunyai gaya gerak listrik (GGL) = 1,5 V. Artinya sebelum dirangkaikan Demi menghasilkan arus listrik, di antara kutub-kutub baterai Eksis tegangan sebesar 1,5 V. 

Cek Artikel:  Pansus Angket Haji Niscayakan Pengusutan Tetap Berjalan

Apabila baterai dihubungkan dengan suatu rangkaian sehingga Eksis arus yang mengalir, tegangan di antara kutub-kutub baterai disebut tegangan jepit. Perbedaan besar GGL dan tegangan jepit baterai terjadi karena Eksis hambatan dalam pada baterai. 

Menurut hukum Ohm, berikut besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tertutup.

I = E/R+r

Dengan demikian, besar tegangan jepitnya menjadi 

I ∙ R = E – ( i ∙ r )

atau

V = E – ( i ∙ r )

r = hambatan dalam (Ω).

R = hambatan luar (Ω).

E = GGL baterai (volt).

V = tegangan jepit (volt).

I = arus listrik (ampere).

Elemen listrik yang sama dipasang secara seri dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut.

Etotal = E1 + E2 + … + En = n ∙ E

rtotal = r1 + r2 + … + rn = n ∙ r

Dengan demikian besar kuat arusnya Ialah 

I =  n ∙ E / R + (n ∙ r)

Itulah pelajaran terkait rangkaian listrik dan yang terkait. Selamat belajar. (Z-2)

Mungkin Anda Menyukai